高位定向钻孔在采空区瓦斯治理中的应用

芦海广，朱鹏飞

(1.山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 通风处，山西 晋城 048006;2. 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 成庄煤矿，山西 晋城 048006)

成庄煤矿位于晋城市西北20 km 处，跨泽州和沁水两县，隶属于晋城蓝焰煤业股份有限公司。2005年核定生产能力为800 万t/年，主采3#煤层，采煤工作面采用走向长壁综采放顶煤和一次采全厚采煤方法。2014 年矿井绝对瓦斯涌出量达384.59 m3/min，其中风排瓦斯量122.71 m3/min，抽采量261.88 m3/min，属高瓦斯矿井。成庄煤矿早期就曾试验推广MK 系列钻机施工顶板走向高抽钻孔抽采采空区瓦斯，但由于钻孔轨迹不能按设计要求施工到位、钻孔接替存在空白区域等问题，抽采效果一直很差。随着开采技术的发展，产能的提升，采空区瓦斯治理技术亟待提高。特别是近几年，定向钻机抽采效果好、成孔效率高、轨迹精度高等技术优势已在本煤层抽采过程中得到充分体现，为此，成庄煤矿提出利用千米钻机施工顶板高位定向钻孔抽采采空区瓦斯技术。

1 工作面概况

该矿5301 采煤工作面主采3#煤层，煤层厚度为6.6 m，采用综合机械化放顶煤回采工艺，走向长度1 512 m，倾向长度194 m，采高为3.5 m，煤层倾角2° ～6°.老顶为细粒砂岩，厚度为3.0 m，直接顶为砂质泥岩，厚度为2.7 m，伪顶为泥岩，厚度为0.6 m.工作面采用“两进两回”型通风系统，回风巷风量为2 500 m3/min，瓦斯涌出量为10 ～15 m3/min，瓦斯涌出来源主要为本煤层和采空区，其中本煤层瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的40%，采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的60%，回采过程中经常出现上隅角、回风巷瓦斯浓度达到超限临界值，严重影响工作面正常生产。……